重庆市主城四区2019-2020学年高一物理下学期期末联考试题.doc

重庆市主城四区2019-2020学年高一物理下学期期末联考试题重庆市主城四区2019-2020学年高一物理下学期期末联考试题年级：姓名：- 19 -重庆市主城四区2019-2020学年高一物理下学期期末联考试题（含解析）满分：100分考试时间：90分钟第I卷选择题一、选择题：本大题共12个小题，每小题4分，共48分。在每小题的四个选项中，第18题只有一个选项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.下列物理量属于矢量的是（）A. 动能B. 功率C. 向心加速度D. 周期【答案】C【解析】【详解】矢量既有大小又有方向，标量只有大小没有方向；ABD动能、功率、周期，都只有大小，没有方向，为标量，ABD错误；C向心加速度既有大小又有方向，为矢量，C正确。故选C。2. 关于力和运动，下列说法中正确的是 ( )A. 物体在恒力作用下可能做曲线运动B. 物体在变力作用下不可能做直线运动C. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动D. 物体在变力作用下不可能保持速率不变【答案】A【解析】【详解】物体在恒力作用下可能做曲线运动,例如平抛运动，选项A正确，C错误；物体在变力作用下也可能做直线运动，只要这个力方向与速度方向在同一条直线上，选项B错误； 物体在变力作用下也可能保持速率不变，例如匀速圆周运动，选项D错误3.如图所示，一辆可看成质点的小汽车从圆形广场M点经10s运动到广场N点，已知汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时2min，则下列说法正确的是（）A. 由M点运动至N点，汽车速度的方向改变角度为15B. 由M点运动至N点，汽车与圆心O连线扫过角度为30C. 每行驶半周，汽车速度的方向改变角度为90D. 汽车运动过程中向心加速度保持不变【答案】B【解析】【详解】AB汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时2min，由M点运动至N点，解得汽车与圆心O连线扫过角度为而汽车速度改变的角度等于圆周运动转过的角度，即汽车速度的方向改变角度为30，A错误B正确；C每行驶半周，汽车速度方向正好相反，故汽车速度的方向改变角度为180，C错误；D汽车做匀速圆周运动，向心加速度方向时刻指向圆心，大小恒定不变，所以向心加速度不是恒定的，D错误。故选B。4.如图所示，某同学将一木箱沿地面推行5 m，他推木箱的力与地面平行，木箱与地面间的动摩擦因数处处相同他分别按下面两种情形推：沿水平地面加速推行；沿水平地面匀速推行关于木箱受到的力做功情况，分析正确的是A. 在过程中，推力做功较多B. 在过程中，推力做功较多C. 在过程中，克服摩擦力做功较多D. 在过程中，克服摩擦力做功较多【答案】A【解析】【详解】在过程中，木箱加速运动，则F1=f+ma在过程中木箱匀速运动，则F2=f根据W=Fscos可知，两次位移相同，则过程中推力做功较多故选A5.做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍后仍做圆周运动，则（）A. 卫星与地球之间的万有引力增大为原来的4倍B. 卫星与地球之间的万有引力增大为原来的2倍C. 卫星与地球之间的万有引力减小到原来的D. 卫星与地球之间的万有引力减小到原来的【答案】C【解析】【详解】设原来卫星与地球之间的万有引力为，则变化后卫星与地球之间的万有引力为即卫星与地球之间的万有引力减小到原来的，ABD错误C正确。故选C。6.新冠肺炎疫情期间为了降低感染风险，人与人之间必须保持一定的距离。某馒头铺在有关部门的指导下营业，如图甲所示在店铺档口设置了一个简易传递轨道（图乙），能快速将馒头传递给顾客，然后扫码付款。传递斜面轨道全长1.8m，店员每隔2s放一包馒头，当从轨道顶端由静止释放第四包馒头时，第一包馒头恰好到达斜面底端。若不计一切摩擦，则下列说法中正确的是（）A. 馒头下滑过程中每秒内自身重力势能减少量相等B. 馒头在斜面轨道上滑行的平均速度为0.225m/sC. 传送一包较轻的馒头会增加顾客等待时间D. 若让馒头滑下后继续沿光滑水平面运动，水平面上相邻两袋馒头间距保持不变【答案】D【解析】【详解】A斜面光滑，设斜面的倾斜角为，下滑的位移与高度之间的关系为由于馒头做是匀加速直线运动，所以每秒内馒头的位移不是均匀的，所以下降的高度不是均匀的，故减小的重力势能不相等，A错误；B根据题意可知一个馒头下滑时间为6s，斜面长为1.8m，故平均速度为B错误；C下滑过程中，根据牛顿第二定律可得故质量抵消，运动的快慢和质量无关，C错误；D由于斜面光滑，所以馒头达到斜面底端时，有解得即所有馒头沿光滑水平面运动的速度相等，相邻两袋馒头间距保持不变，D正确。故选D。7.如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从一定高度摆下。经验告诉我们，当细绳与钉子相碰时，钉子的位置越靠近小球，绳就越容易断。某同学对这一现象解释正确的是（）A. 若A点越靠近小球，小球在最低点获得的动能越大B. 若A点越靠近小球，小球在最低点的角速度越小C. 若A点越靠近小球，小球在最低点时惯性越大D. 若A点越靠近小球，小球在最低点向心加速度越大【答案】D【解析】【详解】细绳与钉子相碰前后线速度大小不变，半径变小，根据则拉力可知钉子的位置越靠近小球，半径越小，根据v=r可知角速度越大；根据可知，向心加速度越大，向心力越大，则拉力越大，绳子越容易断；由于小球的速度不变，则动能不变；球的质量不变，则惯性不变。则选项ABC错误，D正确。故选D。8.如图所示，某同学通过实验得到了某物体在Oxy平面坐标系上的一条运动轨迹OP曲线。以下对该运动沿x轴方向和y轴方向的两个分运动和该物体受力情况给出的几种推理正确的是（）A. 若该物体沿y轴方向为匀速直线运动，则物体所受合力一定指向x轴正方向B. 该运动可分解为沿x轴方向匀速直线运动和沿y轴方向匀速直线运动C. 该运动一定可分解为沿x轴方向匀加速直线运动和沿y轴方向匀加速直线运动D. 该物体所受合力一定沿x轴方向，且该物体的运动一定为变速曲线运动【答案】A【解析】【详解】A合力指向轨迹的内侧，所以y轴方向为匀速直线运动，则物体所受合力一定指向x轴正方向，A正确；B若两个运动都是匀速直线运动，则物体受到的合力为零，不可能做曲线运动，B错误；C若两个方向都做匀加速直线运动，则合力指向第一象限，则不可能像x轴方向弯曲，C错误；D合力指向轨迹内侧，若y轴做匀减速直线运动，则合力可能指向第三象限，所以不一定沿x轴方向，若轨迹为圆，且合力恰好指向圆心，则做匀速圆周运动，D错误。故选A。9.下列几种情形，满足机械能守恒定律条件的有（）A. 跳伞运动员带着张开的降落伞从高空中匀速降落B. 运动场上，抛出的标枪只在重力的作用下运动C. 一金属块在拉力的作用下沿光滑斜面匀速上升D. 小球用细线悬挂起来不计阻力情况下的摆动过程【答案】BD【解析】【详解】A跳伞运动员匀速降落,阻力做负功，机械能不守恒，A错误；B抛出的标枪只在重力的作用下运动，只有重力做功，机械能守恒，B正确；C金属块沿光滑斜面匀速上升，动能不变，势能增大，机械能不守恒，C错误；D小球用细线悬挂起来不计阻力情况下的摆动过程，只有重力做功，机械能守恒，D正确。故选BD。10.如图所示，皮带轮甲的半径是皮带轮乙半径的2倍，皮带与两轮之间不打滑。已知皮带轮甲边缘上一点的向心加速度为0.10m/s2。甲轮上A点到转轴O1的距离为甲轮半径的一半，则下列选项正确的是（）A. 皮带轮甲与皮带轮乙转速之比为1：1B. 皮带轮乙与皮带轮甲的角速度之比为2：1C. 皮带轮乙与皮带轮甲边缘某点加速度之比为2：1D. 皮带轮甲上A点的向心加速度大小为0.20m/s2【答案】BC【解析】【详解】A甲乙两轮边缘的线速度相等，根据v=2rn可知，皮带轮甲与皮带轮乙的转速之比为1：2，选项A错误；B甲乙两轮边缘的线速度相等，根据v=r可知，皮带轮乙与皮带轮甲的角速度之比为2：1，选项B正确；C根据a=v可知皮带轮乙与皮带轮甲边缘某点加速度之比为2：1，选项C正确；D皮带轮甲上各点的角速度相同，根据a=2r可知，皮带轮甲边缘上一点的向心加速度为0.10m/s2，且rA=0.5r，则A点的向心加速度大小为0.05m/s2，选项D错误。故选BC。11.如图所示，某商场设有同起点线和终点线的步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.2m，自动扶梯与水平面的夹角为30，自动扶梯前进的速度恒为0.8m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼。若该楼层高为4.8m，则（）A. 甲和乙同时到达楼上B. 重力、支持力、摩擦力三个力一直对甲做功C. 甲在竖直方向的速度大小为0.4m/sD. 乙沿梯子斜坡方向速度大小为0.4m/s【答案】AC【解析】【详解】A甲用时间乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼，则上楼的时间选项A正确；B甲随扶梯匀速上升，不受摩擦力作用，则摩擦力做功为零，选项B错误；C甲在竖直方向的速度大小为vy=vsin30=0.4m/s选项C正确；D乙的竖直速度为0.4m/s，则乙沿梯子斜坡方向速度大小为选项D错误。故选AC。12.如图所示的容器中充满某种液体，容器底部有一竖直轻质弹簧，弹簧劲度系数为k，原长为l，质量为m的小球从液面静止开始下落，加速度为，下落H后小球与弹簧接触并压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x时，小球到达最低点。重力加速度为g，阻力恒定，则小球从开始下落至弹簧压缩量为x的整个过程中（ ）A. 小球机械能减少B. 小球下落动能最大时距容器底高C. 小球和弹簧组成的系统机械能减少D. 弹簧弹性势能的最大值为【答案】BC【解析】【详解】A小球动能从零到零，重力势能减少，故其机械能减少，A错误；B在下落过程中，还未与弹簧接触时，小球受重力和水的阻力作用，根据牛顿第二定律可得解得与弹簧接触过程，当小球合力为零时，速度最大，故有解得此时弹簧的弹力故弹簧被压缩了所以此时小球距离容器底部的距离为B正确；C整个过程中，根据能量守恒，小球和弹簧组成的系统机械能减少量等于克服水阻力做功大小，所以C正确；D根据能量守恒，对小球分析，小球减小的机械能等于克服阻力做功以及转化为弹簧的弹性势能，故解得D错误。故选BC。第II卷非选择题二、实验题：本大题共2个小题，共14分。13.某研究小组使用如图所示实验装置研究平抛运动，使小球从斜槽滚下做平抛运动，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。(1)在实验中，为了求平抛物体的初速度，需直接测的数据_。A小球开始滚下时离地的高度和小球在空中飞行的时间B平抛运动轨迹上某点P离抛出点的水平距离和竖直距离(2)实验步骤如下：A让小球多次从斜槽上_位置由静止滚下，记下小球平抛运动途中经过的一系列位置B安装好器材，注意保持木板竖直和将斜槽末端调节_，记下小球在斜槽末端时球心在木板上的投影点O和过O点的竖直线C测出曲线上某点的坐标x、y，用v0=_算出该小球的平抛初速度。为了_（选填“减小误差”或“寻找规律”），实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值。D取下白纸，以O为原点、过O点的竖直线为y轴、水平线为x轴建立坐标系，用平滑曲线画出平抛轨迹。上述实验步骤的合理顺序是_。ABCD BACD BADC CDBA【答案】 (1). B (2). 同一 (3). 水平 (4). x (5). 减小误差 (6). 【解析】【详解】(1)1小球做平抛运动，水平方向竖直方向解得求平抛运动的初速度，需直接测量的数据是：运动轨迹上某点P的水平距离和竖直距离，A错误B正确。故选B。(2)A2为了保证小球做平抛运动获得的初速度相同，所以应从同一位置静止释放；B3平抛运动的初速度是沿水平方向的，所以需要斜槽末端水平；C4根据1可知；5为了减小实验误差，应对多个点求v0的值，然后求它们的平均值；D6实验过程中，先安装实验仪器，然后进行实验（重复多次），然后处理实验数据，故顺序为BADC，正确。14.利用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器（含电源）、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_；A刻度尺 B天平（含砝码）(2)实验中得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、。实验开始，先_（选填“释放重物”或“接通电源”），数据分析时应选前两个点距离接近_mm的纸带作为研究对象。已知当地重力加速度为g，重物的质量为m，打点计时器打点的周期为T。从打O点到打B点的过程中，打到B点时重物下落速度vB=_，重物的重力势能变化量EP=_，动能的变化量Ek=_。多次实验结果显示，重力势能的减少量和动能的增加量之间存在误差，下列关于误差事实说法正确的是_。A重力势能的减少量大于动能的增加量B重力势能的减少量小于动能的增加量关于误差产生原因的分析正确的是_。A误差的产生属于偶然的，可以通过采用多次实验取平均值减小它B误差的产生在于存在空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦阻力【答案】 (1). A (2). 接通电源 (3). 2 (4). (5). (6). (7). A (8). B【解析】【详解】(1)1A需要用到刻度尺测量打出的点间的距离，故A需要；B根据，在计算过程中质量相互抵消，所以不需要测量质量，即不需要天平，故B不需要。故选A。(2)2由于实验过程非常短暂，为了充分利用纸带，所以应先接通电源后释放纸带；3若物体做自由落体运动，则第1、2两点间的距离数据分析时应选前两个点距离接近2mm的纸带作为研究对象；4根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该过程中的平均速度，可得5重力势能减少量为6动能增加量为7由于重物在下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响，重力势能的减少量大于动能的增加量，A正确B错误。故选A。8实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差是系统误差，无法避免，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差，A错误B正确。故选B。三、计算题：本大题共4个小题，共38分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位。15.2007年10月24日已经发射成功的嫦娥一号是我国首颗绕月人造卫星，嫦娥一号在近月轨道绕月飞行，可看成圆周运动。已知月球表面的重力加速度为g0，月球的半径为R，引力常量为G，在月球附近的物体受到的引力近似等于物体在月球表面的重力，求(1)嫦娥一号近月绕行的速度；(2)月球的质量。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)设嫦娥一号近月绕行的速度为v，根据解得(2)设近月面有一质量为m的物体，月球的质量为M月，由题意可知解得16.某次自行车越野赛中，骑手遇到了如图所示的人造壕沟ABC，A点所在的水平面与C点所在的水平面的高度差为0.8m，A点与C点的水平距离为6m，骑手沿A所在平面水平飞出，可到达C所在的水平面，如飞跃掉入壕沟，任务挑战失败。人车质量为60kg，可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。（1）自行车速度至少多大才能挑战成功；（2）若自行车恰好安全到达C点，求在C点的动能；（3）求恰好到达C点时重力的瞬时功率。【答案】（1）15m/s；（2）J；（3）W【解析】【详解】（1）根据得s根据得m/s即自行车速度至少为15m/s才能飞跃壕沟（2）设在C点的动能为Ek，由动能定理可得解得J（3）到达C点的竖直速度m/s根据得W17.如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一质量m=2kg的小球从A点冲上竖直半圆环，沿轨道运动到B点飞出，最后落在水平地面上的C点（图上未画出）。轨道上有一点P，OP的连线与竖直方向的夹角为60；g取10m/s2。(1)若小球顺利通过最高点，求在B点的最小速度；(2)若小球顺利通过B点后落到水平地面上C，求A、C间的最小距离；(3)若小球恰好能通过B点，求经过P点时它对轨道的压力大小和方向。【答案】(1)m/s；(2)m；(3)N，沿OP方向【解析】【详解】(1)小球若以最小速度顺利通过最高点，则重力充当向心力，根据得(2)小球通过最高点B后做平抛运动，在竖直方向上得则A、C间的最小距离为(3)从P点到B点由动能定理可得解得m/s在P点对小球进行受力分析得解得N根据牛顿第三定律可知对轨道压力N，沿OP方向18.2022年北京冬奥会上设置了跳台滑雪项目，这是一项勇敢者的运动。运动员在滑雪道上端滑下获得一定速度从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。某质量为60kg的运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜坡B处着陆，如图甲所示，测得AB两点间距离为40m，斜坡与水平面夹角为30，g取10m/s2。（1）若不计空气阻力，求运动员在空中运动的时间和在A点的初速度v0；（2）若不计空气阻力，求该运动员在空中离坡面的最大距离；（3）若考虑空气阻力，该运动员从A点飞出通过姿态调整，经2.5s仍落在B点，其竖直方向和水平方向的速度随时间变化情况如图乙a、b图线所示，求运动员克服阻力所做的功？【答案】（1）2s；m/s；（2）m；（3）J【解析】【详解】（1）设从A点运动到B点竖直位移为h，水平位移为x，已知AB长s由几何关系得m根据得s由几何关系可得m根据解得m/s（2）如图所示，沿斜面方向和垂直斜面方向建立直角坐标系，沿垂直斜面初速度的分量为，重力加速度g垂直斜面的分量为。设所求最大距离为H根据得解得m（3）由图像可知，该运动员初速度为vA=18m/s，落到B点水平方向的速度m/s，竖直方向的速度m/s，则设空气阻力对运动员做的功为Wf，运动员竖直下落的高度为h=20m根据动能定理得解得J